I.6 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pemahaman dan pembahasan, penyusun membuat
sistematika penulisan dengan urutan sebagai berikut : BAB I. PENDAHULUAN
Bab ini menguraikan tentang latar belakang penulisan, tujuan penulisan, batasan permasalahan, serta sistematika penulisan.
BAB II. DASAR TEORI
Bab ini menguraikan tentang teori-teori dasar yang berhubungan dengan masalah yang dibahas, yaitu rangkaian logika yang berupa gerbang AND, gerbang OR,
gerbang NOT, sistem kontrol yang berupa pengelempokan sistem kontrol, elemen dan variabel sistem kontrol,alat-alat kontrol, transduser.
BAB III. GAMBARAN UMUM OPERASI DASAR PLTU BELAWAN
Bab ini menjelaskan gambaran umum operasi dasar PLTU Belawan, komponen- komponen PLTU Belawan, karakteristikm PLTU Belawan serta fungsi dan kondisi
uap pembantu Auxiliary Steam.
BAB IV. PEMBAHASAN
Bab ini berisikan tentang Prinsip Kerja Auxiliary Steam Pressure Control
BAB V. PENUTUP
Bab ini berisikan kesimpulan dan saran-saran tentang Tugas akhir
Universitas Sumatera Utara
BAB II TEORI
II.1. Sistem Kontrol
Proses pengaturan
atau pengendalian suatu atau beberapa besaran
Variabel,Parameter agar berada pada suatu harga tertentu disebut dengan sistem control. Pengontrolan ini mempunyai tujuan utama untuk mendapatkan optimasi yang
dapat diperoleh berdasarkan fungsi sistem control itu sendiri: yakni pengukuran measurement, perbandingan Comparison, penghitungan computation, perbaikan
correction dan pencatatan.
II.1.1. Pengelompokan Sistim Kontrol
Sistem kontrol pada umumnya dapat dikelompokkan kedalam beberapa kelompok antara lain :
a. Sistem kontrol dengan lintasan tertutup dan terbuka. Sistem kontrol dengan
jaringan tertutup adalah sistem kontrol yang besaran outputnya memberikan pengaruh terhadap harga yang diinginkan melalui suatu indikator atau alat
pencatatan recorder. Kemudian selisih harga yang terjadi antara besaran yang dikontrol dan pertunjukan alat pencatat digunakan sebagai koreksi yang
pada gilirannya akan merupakan sasaran pengontrolan. Sistem kontrol dengan jaringan terbuka adalah sistim kontrol yang besaran
outputnya tidak memberikan pengaruh terhadap besaran input.Oleh karena itu variabel yang dikontrol tidak dapat dibandingkan terhadap harga output yang
diinginkan. b.
Sistim kontrol manual dan otomatis
Universitas Sumatera Utara
Sistem kontrol manual adalah sistem kontrol yang pengontrolannya dilakukan oleh manusia yang bertindak sebagai operator, sehingga sering disebut dengan
sistim kontrol dengan operator Sedangkan sistim kontrol otomatis adalah sistim kontrol yang
pengontrolannya dilakukan oleh mesin-mesin atau peralatan yang bekerja secara otomatis dan operasinya diawasi langsung oleh manusia.
c. Sistim kontrol servo dan regulator
Sebuah rgulator adalah bentuk lin daripada servo. Istilah ini digunakan untuk menunjukkan sistim yang mana terdapat harga keadaan mantap steady state
konstan untuk sinyal input yang konstan.Perbedaan utama adalah bahwa regulator diberikan sinyal tambahan sinyal gangguan sehingga akan
menghasilkan output yang berbeda dengan servo. d.
Sistem kontrol menurut sumber penggeraknya. Sistim kontrol ini adalah pengontrolan berdasarkan elektris yang berupa
rangkaian listrik, pengotrolan pneumatis yang memanfaatkan tekanan udara atau angin, pengontrolan hidraulik yang menggunakan cairan sebagai sarana
kontrol dan pengontrolan mekanis yang memanfatkan alat-alat mekanis sebagai sarana pengontrolannya.
e. Sistem kontrol Analog dan Digital
Sistem kontrol analog atau pengontrolan yang berkesinambungan adalah sistem kontrol yang pengontrolannya dilakukan dengan menggunakan
komponen-komponen analog seperti Proporsional, Integrator dan Diferensiator yang seluruh prosesnya bekerja analog.
Sedangkan sistim kontrol digital atau pengontrolan yang tidak berkesinambungan adalah sistem kontrol yang aksi pengontrolannya dilakukan
Universitas Sumatera Utara
oleh komponen -komponen digital yang biasanya terdiri dari susunan algoritma program-program dari sistim pengontrolan secara analog.
II.1.2. Elemen Sistim dan Variabel Sistim Kontrol
Elemen sistim kontrol merupakan sebuah unit yang membentuk proses kontrol yang didalamnya terdapat komponen-komponen sistem. Suatu proses kontrol secara
fungsional dapat dinyatakan oleh diagram blok yang bentuknya tergantung pada jumlah elemen. Diagram blok yang umum ditunjukkan pada Gambar 2.5
GV G1
H G2
V r
e m
u
c c
Gambar 2.1. Elemen-elemen Sistim Kontrol Loop Tertutup Elemen sistim kontrol rangkaian tertutup di atas terdiri dari:
a. Elemen input referensi Elemen ini berfungsi untuk mengubah besaran yang dikontrol menjadi sinyal
masukan acuan r bagi sistim kontrol b. Elemen pengontrolG1
Elemen berfungsi untuk memproses kesalahan error,e yang terjadi. Setelah error tersebut dilewatkan melalui elemen pengontrol, akan dihasilkan sinyal
yang berfungsi untuk mengontrol proses. c. Elemen proses G2
Elemen ini berupa proses mekanis, elektris, pneumatis maupun kombinasinya.
Universitas Sumatera Utara
d. Elemen umpan balik H Elemen ini berfungsi untuk mengukur keluaran yang dikontrol dan kemudian
merubahnya menjadi sinyal umpan balik feedback signal. d. Elemen jalur maju
Elemen ini adalah untuk sistem kontrol tanpa elemen umpan balik.
Berdasarkan jumlah elemen yang menyusunnya suatu sistim kontrol terdapat beberapa variabel pengontrolan antara lain:
a. Set Point Command input,v Harga yang diinginkan bagi variabel yang dikontrol selama pengontrolan.
b. Masukan acuan reference input, r Sinyal aktual actual signal yang masuk kedalam sistim kontrol. M Sinyal
ini diperoleh dengan menyetel harga v melalui Gv, misalnya melalui sebuah sakelar pemilih atau selector switch.
c. Keluaran yang dikontrol Controled output, c
Suatu harga atau nilai yang akan dipertahankan bagi variabel yang dikontrol dan merupakan harga yang ditunjukkan oleh alat pencatat.
d. Variabel yang dimanipulasi manipulated variable, m
Sinyal yang keluar dari elemen pengontrol controller dan berfungsi sebagai sinyal pengontrol tanpa adanya gangguan.
e. Sinyal umpan balik feed back sinyal, b
Sinyal yang merupakan fungsi dari keluaran yang dicatat oleh oleh pencatat. f.
Kesalahan error, actuating signal, e Selisih antara sinyal acuan r dan sinyal umpan balik b. Sinyal ini dimasukkan
ke elemen pengontrol G1 dan harganya diinginkan sekecil mungkin.Sinyal e
Universitas Sumatera Utara
ini menggerakkan unit pengontrol untuk menghasilkan output pada harga yang diinginkan .
g. Sinyal gangguandisturbance, U Sinyal yang terkadang dibutuhkan pada suatu elemen pengontrol agar sistem
selalu menghasilkan sinyal kesalahan yang tidak sama dengan nol seperti pada regulator, yang membutuhkan sinyal error untuk mempertahankan output tetap
pada keadaan yang dinamis.
II.1.3 Alat Kontrol
Pengontrol atau
Controller berfungsi untuk memproses sinyal kesalahan error agar menghasilkan sinyal pengontrol proses. Pada Auxiliary Steam Pressure
Control hanya menggunakan jenis Pengontrol ProporsionalP dan Pengontrol Proporsional Integral PI. Dengan demikian disini akan diulas mengenai Proporsional
P, Integral I dan Proporsional Integral PI. a. Kontroller Proporsional P
Kontroller Proporsional adalah suatu alat kontrol yang berfungsi untuk menguatkan sinyal error pada suatu level yang dikehendaki. Pada kontrol proporsional ini
diperoleh suatu hasil keluaran output yang berbanding lurus dengan konstanta proporsional K. Salah satu contoh rangkaian proporsional pada Gambar2.6
Universitas Sumatera Utara
Rf
Vo Ri
Vi
Input
Output
Vo = + Vi
Ri Rf
.
Kp =
Ri Rf
atau = Kp.Vi Gambar 2.6. Alat Kontrol Tipe Proporsional
b. Integral Kontroller I Integral kontroller merupakan suatu pengontrol yang berfungsi untuk meniadakan
osilasi pada sinyal error atau sinyal kesalahan. Output kontroller ini akan menghasilkan keluaran berupa tegangan berbentuk tanjakan tipa ramp yang menuju
ke suatu harga tak terhingga. Dalam hal ini maksimalnya adalah menuju ke harga saturasi dari op-amp yakni mendekati harga tegangan catu daya VCC. Satu dari
rangkaian kontroller Integral ditunjukkan pada Gambar2.7.
Universitas Sumatera Utara
Cf
Vo
Output Ri
Vi Input
Vo = -
Vidt RiCf
1
Gambar 2.7. Rangkaian Alat Kontrol Tipe Integrator. c. Proporsional Integral Kontroller PI
Proporsional Integral Kontroller adalah suatu alat kontrol yang berfungsi untuk menghilangkan kesalahan posisi dalam kondisi mantap steady position error.
Kontroller ini merupakan gabungan dari alat kontrol Proporsional dan Integral yang bekerja secara berpadanan sesuai dengan kerjanya masing-masing. Kontroller
proporsional melakukan pengangkatan secara spontan sedngkan Integral melakukan perubahan yang bertambah secara perlahan yang bergantung pada besaran waktu. Alat
kontrol tipe Proporsional Integral ditunjukkan pada Gambar2.8
Universitas Sumatera Utara
Rf
Vo Ri
Vi
Input
Vo = -
Vidt
RiCf Vi
Ri RF
1
Gambar 2.8. Alat Kontrol Tipe Proporsional Integral
II.2.Rangkaian Logika
Harga pengubah variabel logika, pada dasarnya hanya dua, yaitu benar true atau salah false. Dalam persamaan logika, umumnya simbol 1 dipakai untuk
menyatakan benar dan simbol 0 dipakai untuk menyatakan salah. Dengan memakai simbol ini, maka keadaan suatu logika hanya mempunyai dua kemungkinan, 1 dan 0.
Kalau tidak 1, maka keadaan itu harus 0 dan kalau tidak 0 maka keadaan itu harus 1
II.2.1 Gerbang Logika OR
Gerbang Logika OR adalah suatu rangkaian Logika dasar yang menyatakan bahwa outputnya akan mempunyai Logika “1” atau semuanya mempunyai logika “1”.
Dalam aljabar Boole, operasi yang dilakukan oleh gerbang OR disimbolkan dengan operator “ +” dan dibaca OR atau “ ATAU “. Kalau INPUT kita beri tanda A,B dan C
Universitas Sumatera Utara
untuk outputnya diberi tanda Q, maka symbol dari kalimat di atas menurut Aljabar Boole dapat dinyatakan seperti pada gambar,sedangkan dalam bentuk matematikanya
dapat dikatakan bahwa Logika outputnya sama dengan jumlah Logika input-inputnya.
Q=A+B+C…………………………….2-1
Umumnya Gate : Logika ini dapat digambarkan dalam bentuk dua cara, yaitu masing- masing menurut InggrisEropa dan menurut Amerika Gambar 2.1 menunjukkan
symbol dari Or Gate beserta Truth Table-nya Tabel Kebenarannya.
Simbol menurut Simbol menurut InggrisEropa Amerka
B A
inputnya inputnya
B A
Q
outputnya
Q
outputnya
a Tabel II-1 Truth Table OR Gate
A B Q
Universitas Sumatera Utara
1 1
1
1 1
1 1
b Gambar 2.1 a Simbol OR Gate dan ,b. Truth Tabelnya
Dengan mengambil contoh kalimat yang sangat sederhana itu, maka kita dapat membuat Truth Tabelnya serta symbol yang mempunyai 3 input seperti Gambar 2-2
berikut ini. Tabel II-2. Truth Table Or Gate A B C D
1
1 1
1 1
1 1
1 1
1
1 1
1 1
1 1
1 1
1
Q C
B A
Inputnya
Outputnya
a b
Tabel Gambar 2.2. a. OR Gate dan b. Truth Tabelnya
II.2.2. And Gate
And Gate adalah suatu rangkaian Logika dimana outputnya akan mempunyai Logika “1” bila semua input-inputnya diberi Logika “1”. Jika salah satunya diberi
Universitas Sumatera Utara
Logika “0” nol, walaupun input lainnya “1” maka outputnya akan mempunyai Logika “0” nol.
Dalam prakteknya pemberian Logika “1” pada input dilakukan dengan memberi tegangan +5 V melalui sebuah tahanan R dan pemberian Logika “0” nol dengan
menghubungkan ketanah atau melalui tahanan. Sedangkan pada output keadaan Logika “1” berarti ada tegangan atau 0nol Volt. Secara matematiknya dapat
dikatakan bahwa Logika outputnya adalah merupakan perkalian Logika input- inputnya.
Dengan mengingat bahwa output hanya ada jika seluruh dari inputnya ada, maka kita dapat membentuk Truth Table-nya. Dibawah ini diberikan 2 contoh dari Truth
Table untuk And Gate dengan 2 dan 3 input lihat Gambar 2.3.
a
Tabel II-4 And Gate 3 Input Tabel II-3 And Gate 2 Input
Universitas Sumatera Utara
b
A B C Q
1
1 1
1 1
1 1
1 1
1
1 1
1
A B Q
1 1
1
1 1
Gambar 2.3 a. Simbol And Gate dan b. Truth Tablenya.
II.2.3. Not Circuit atau Inverter
Not Circuit sering juga disebut “Complementary Circuit” atau Inverter. Dimana circuit ini adalah rangkaian. Logika dasar yang mempunyai 1 satu out put dan
1satuinput.Sifat dari rangkaian Logika Note Gate ini adalah : outputnya akan selalu mempunyai Logika yang berlawanan dengan inputnya yang biasanya hanya satu
.Jelasnya jika inputnya diberi tegangan maka outputnya tidak ada , sebaliknya jika inputnya dihubungkan singkat tidak ada tegangan maka pada outputnya akan
terbentuk. Sebagai contoh : bila input = 0 nol maka outputnya = 0 nol maka inputnya =1
Untuk memudahkan ingatan kita maka Gambar 2.4 dilukiskan tanda-tanda untuk NOT GATE menurut Inggris Eropa dan Amerika serta Truth Tablenya.
Universitas Sumatera Utara
Rangkaian NOT GATE yang dihubungkankesalah input GATE Logika atau outputnya bisa disederhanakan simbolnya dengan memberi tanda bulatan pada input
atau output yang bersangkutan.
Simbol menurut InggrisEropa Truth Tablenya
Tabel II-5 Truth Table Not Circuit.
A Q=A
1 1
Simbol InggrisEropa a
Simbol menurut Amerika Truth Tablenya
Tabel II-6 Truth Table Not Circuit A Q
1 1
A A
Simbol Amerika
b Gambar 2.4 a Simbol Not Circuit dan Truth Tablenya dan b. Simbol Not
Circuit dan Truth Tablenya
Universitas Sumatera Utara
II.3.Transduser
Transduser adalah merupakan suatu komponen yang bekerja untuk mengubah parameter fisis menjadi sinyal listrik yang dapat diterima oleh sistem pengolah sinyal.
Beberapa parameter fisis yang sering dikenal diubah menjadi sinyal listrik antara lain : tekanan, temperatur, percepatan, pergeseran, kecepatan, dan sebagainya. Pada
Auxiliary Steam Pressure Control ini hanya menggunakan tranduser tekanan dan temperature, maka disini dijelaskan kedua tranduser tersebut.
1. Transduser Kapasitif
Untuk merubah parameter tekanan menjadi sinyal listrik pada pengontrolan ini digunakn tranduser kapasitif.
Kapasitansi dari sebuah kapasitor pelat parallel diberikan oleh
G =
. farad
d AEo
k
……. 1
Dimana: A = luas masing-masing pelat, dalam m²
d = jarak kedua pelat, dalam m
Eo = 9,85 x 10¹² dalam Fm
K = Konstanta dielectrik
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.9 Transduser Kapasitif
2. Transduser termokopel
Tranduser ini paling banyak digunakan untuk mengukur temperature berdasarkan pengubahan temperature menjadi sinyal listrik. Termokopel ini
bekerja berdasarkan pembangkit tenaga listrik pada titik sambu logam yang tidak sama. Tegangan ini sebanding dengan temperatur sambungan.
Gambar 2.10. Skema Pengukuran dengan Termokopel
Universitas Sumatera Utara
BAB III GAMBARAN UMUM OPERASI DASAR PLTU BELAWAN
III.1. Gambaran Fisik PLTU Belawan
Gambaran Fisik PLTU Belawan secara keseluruhan dapat terlihat pada gambar dibawah ini dan lebih jelasnya dapat dilihat dalam lampiran 2 :
III.2 Komponen-komponen Utama PLTU Belawan
Secara umum komponen utama PLTU Belawan terdiri dari : 1. Kondenser
: Pemadat uap menjadi air 2. Condenser Pump
: Pompa pemadat 3. LPH
: Pemanas bertekanan rendah 4. HPH
: Pemanas bertekanan tinggi 5. FWT
: Tangki pengumpul air 6. Economiser
: Pemanas awal 7. Boiler
:Tempat memasak uap menjadi air 8. Turbin : Untuk memutar generator
Universitas Sumatera Utara
9. Generator : Mengubah energi mekanik menjadi energi listrik
10. Evaporator : Untuk memanaskan uap.
III.3. Gambaran Umum Operasi Dasar PLTU Belawan
Prinsip dasar dari pembangkit dengan menggunakan tenaga uap adalah perubahan energi panas yang berbentuk uap diubah menjadi energi mekanik. Energi
panas tersebut diubah melalui sudu-sudu yang terdapat pada turbin sehingga berbentuk uap yang kemudian menggerakkan turbin. Perputaran turbin tersebut
digunakan untuk memutar rotor dari generator sehingga menghasilkan energi listrik. Untuk memutar atau menggerakkan turbin yang ada di PLTU sektor Belawan,
diperlukan adanya uap dengan temperatur dan tekanan yang tinggi. Uap dengan temperatur dan tekanan yang tinggi berasal dari sumur bor, yang mana air yang
digunakan adalah air murni yang telah mengalami pemurnian terlebih dahulu atau air yang tidak mengandung garam-garam, gas termasuk oksigen, karbon dioksida dan
sebagainya. Didalam kondensor air tersebut dipompakan oleh Condensat Pump dan diberikan ke Low Pressure Heater 1 yang kemudian diteruskan ke Low Pressure
Heater2 dan Low Pressure Heater 3 secara bertahap untuk dipanaskan. Pemanasan pada Low Pressure Heater 1, 2 dan Low Pressure Heater 3 dilakukan dengan cara
memanfaatkan uap Extraction dari turbin Extraction 1, 2 dan 3 yang dialirkan kedalam Low Pressure 1, 2 dan Low Pressure Heater 3 tanpa berhubungan langsung
dengan air yang dipanaskan. Selanjutnya air tersebut diberikan kedalam Feed Water Tank FWT untuk dipanaskan kembali dengan cara yang sama seperti pada Low
Peressure Heater 1, 2 dan Low Pressure Heater 3. Selain berfungsi untuk membuang O pada air, Feed Water Tank juga berfungsi sebagai tempat menyimpan air. Dengan
bantuan pompa Boiler Feed Water Pump BFP air tersebut dipompakan ke Boiler
2
Universitas Sumatera Utara
Drum melalui High Pressure Heater HPH diteruskan ke Economizer untuk dipanaskan. Setelah mengalami pemanasan pada High Pressure Heater dan
Economizer yang juga memanfaatkan uap Extraction dari turbin, air tersebut selanjutnya dimasukkan ke Boiler Drum. Pemanasan pada Boiler dilakukan dengan
pembakaran. Dimana untuk melakukan pembakaran diperlukan adanya bahan bakar, api dan udara. Pada proses pembakaran tersebut menggunakan bahan bakar solar atau
residu. Akan tetapi pada pengoperasian saat ini bahan bakarnya adalah residu, yaitu sisa penyulingan minyak mentah. Keuntungannya adalah biaya pembelian bahan
bakar dapat ditekan, karena bahan bakar residu murah harganya dibandingkan miyak solar. Udara yang dimaksud adalah udara yang diambil dari udara luar oleh Force
Draugh Fan FDF. Ketiga unsur tersebut selanjutnya dibakar oleh burner diruang bakar. Pembakaran diruang bakar akan mengakibatkan penguapan yang ada pada air
yang berada pada pipa-pipa boiler, sehingga terjadi perbedaan berat jenis antara uap dan air. Setelah melalui proses pembakaran air tersebut berubah fasanya menjadi fasa
uap uap basah, dan dikumpulkan keuap di Boiler Drum, yang selanjutnya uap basah dikeringkan pada Low Temperatur Super Heater LTS dan High Temperatur Super
Heater HTS yang kemudian diberikan ke turbin dalam bentuk uap kering yang menggerakkan turbin dengan kecepatan 3000 rpm. Sehingga akan didapatkan daya
listrik sesuai dengan yang diinginkan. Untuk menggerakkan turbin agar dapat daya yang konstan, maka diperlukan
temperatur dan tekanan uap yang juga benar-benar konstan. Temperatur dan tekanan uap yang dihasilkan oleh boiler selalu dikontrol agar tidak melewati batas yang telah
ditetapkan yakni 510 C dan 86 Bar.
III.4. Blok Dagram Komponen Utama PLTU Belawan.
Universitas Sumatera Utara
Dari gambar fisik, komponen komponen utama dan operasi dasar PLTU Belawan dapat kita buat blok diagram komponen PLTU Belawan seperti pada
Gambar 3.1 pada lampiran 2 .
III.5 Karakteristik PLTU Belawan 1
Kemungkinan terdapat bayak parameter penting didalam analisis-masalah masalah yang terkait dengan pengendalian operasi sistem PLTU. Penting pada
masalah pengoperasian sacara ekonomis adalah karakteristik masukan- keluaran satuan PLTU. Skema satuan boiler- turbin-generator terlihat pada gambar 3.2.Satuan
ini terdiri atas sebuah boiler tunggal yang menghasilkan uap untuk menggerakkan satu set turbin generator tunggal. Keluaran satuan ini berupa energi listrik yang
dihubungkan tidak hanya pada sistem umum pemakaian tenaga listrik,akan tetapi juga pada sistem peralatan PLTU. Suatu satuan turbin uap dapat memerlukan 2 hingga 6
persen dari keluaran bruto guna keperluan berbagai peralatan seperti pompa, kipas, lampu dan lain sebagainya. Dengan demikian terdapat masukan bruto dan
pengeluaran neto Masukan bruto adalah bahan bakar persatuan waktu, berupa nilai panas H kCaljam. Keluaran neto merupakan daya listrik P MW yang disediakan guna
keperluan jaringan [1].
Gmbar 3.3 memperlihatkan lengkung masukan-keluaran sebuah satuan uap dalam bentuk ideal. Masukan merupakan bahan bakar kCaljam dan keluaran dalam
bentuk daya listrik P,MW. Dapat juga adanya daya minimum dan daya maksimum. Batas minimum beban ditentukan oleh stabilitas pembakaran bahan bakar serta
kendala-kendala desain mesin. Misalnya terdapat banyak satuan superkrikal tidak dapat beroperasi dibawah 30 persen kemampuan mesin. Suatu arus minimum 30
persen diperlukan guna dengan baik mendinginkan pipa-pipa didalam tungku boiler.
Universitas Sumatera Utara
Turbin pada umumnya tidak banyak memiliki kemampuan untuk memikul beban- lebih [1].
Karakteristik pemakaian panas, yaitu HP kCaljam terhadap daya PMW terlihat pada Gambar 3.4. Lengkung ini merupakan kebalikan karakteristik efisiensi
sebuah mesin. Satuan-satuan turbin uap biasanya memiliki efisiensi sekitar 36 prsen, atau kira-kira 2500 hingga 3000Kcalkwh [1].
Masukan Bahan
Bakar Boiler
Turbin Uap
Neto Bruto
Generator
Pemakaian sendiri
Peralatan Pusat Tenaga Listrik
Keluaran
Gambar 3.2
SATUAN BOILER-TURBIN-GENERATOR
P
maks
P a
P
min
H
H P
Keluaran P MW
Masukan H KCaljam
P
maks
P
n
P
min KELUARAN
P MW PPS
kCalkWh
b Gambar 3.3 lengkung masukan keluaran :
a Lengkung masukan keluaran turbin uap dan generator
Universitas Sumatera Utara
b Lengkung masukan keluaran pemakaian panas
III.6. Fungsi Auxiliary Steam Dalam Proses Pembangkitan
Dalam proses energi listrik auxiliary steam digunakan untuk membantu pemrosesan uap dengan menggunakan uap sisa. Fungsi yang paling besar dari
auxiliary steam ini adalah untuk membantu pemanasan air yang akan diproses menjadi uap.
Beberapa kegunaan dari auxiliary steam adalah : a.
Untuk membantu memanaskan air yang ada di Feed Water Tank tangki air pengisi
b. Untuk membantu merapatkan ujung-ujung turbin yang sedang berputar
c. Untuk membantu memanaskan udara ke ruang bakar
d. Untuk membantu operasi service ejector
e. Untuk membantu memanaskan minyak keboiler
Demikianlah bahwa uap pembantu ini sangat berperan dalam proses pengolahan uap dan pembangkitan energi listrik .
Semua proses yang terjadi pada pengubahan air menjadi uap ini dikontrol secara otomatis oleh katup-katup pneumatis. Pengontrolan ini dibantu oleh transducer
sebagai sensor. Sistem pengontrolan ini akan selalu menuju harga mantap steady State dengan sendirinya dan operator hanya mengontrol proses tersebut dengan
Listrik Tenaga Uap Belawan juga menggunakan Programmable prosessing controller dalam operasi pengontrolannya. Proses pengontrolan uap pembantu dapat dilihat pada
Gambar 3.5 dibawah ini:
Universitas Sumatera Utara
Keterangan CV :
Control Valve
ASH : auxiliary Steam Header
PT : Pressure Transmitter
PIR : Proporsional integral controller
PRE : Proporsional
controller EPC
: Electrical Pneumatic control
Gambar 3.4 Blok Diagaram Auxiliary Steam Perssure control
III.7 Kondisi uap sebelum memasuki turbin
Sebelum memasuki katup pengatur pada turbin uap, uap belum mencapai kondisi superheated. Olehkarena itu uap harus terlebih dahulu melewati LP-Evaporator, LP-
Superheater, HP-Economizer, HP-Evaporator dan HP-Superheater. a.Kondisi uap sebelum dan sesudah LP-Evaporator.
- Temperatur IN : 166 ºC - Temperatur OUT : 200 ºC
- Tekanan : 6,6 bar - Entalpi h
1
: 2820 kJkg - Entalpi h
2
: 2860 kJkg Maka :
Δh = h
2
-h
1
= 2860-2820 = 40KjKg
Kalori yang didapat dari hasil pemanasan di Evaporator sebesar 40kJkg
Universitas Sumatera Utara
b. Kondisi uap sebelum dan sesudah LP- Superheater -Temperatur IN
: 200 ºC -Temperatur OUT
: 221ºC -Tekanan
: 6,6 bar -Enthalpi
: 2860 kJkg -Enthalpi h
1
: 2890 KJkg -Enthalpi h
2
: 2890 KJkg Maka :
Δh = h
2
-h
1
= 2890-2860 = 30 kJkg
Kalori yang didapat dari hasil pemanasan di Superheater sebesar 30 kJkg c. Kondisi uap sebelum dan sesudah HP-Economizer
-Temperatur IN : 166ºC
-Temperatur OUT : 289ºC
-Tekanan : 68 bar
-Enthalpih h
1
: 2790 KJkg -Enthalpi h
2
: 3040 KJkg Maka :
Δh = h
2-
h
1
= 3040-2790 = 250 kJkg
Kalori yang didapat dari hasil pemanasan di Economizer sebesar 250 kJkg
d. Kondisi uap sebelum dan sesudah HP-Evaporator -Temperatur IN
: 289ºC -Temperatur OUT
: 451ºC -Tekanan
: 86 Bar
Universitas Sumatera Utara
Enthalpi h
1
: 3040 kJkg -Enthalpi h
2
: 3280kJkg Maka
Δh = h
2
-h
1
= 3280-3040 = 240 Kjkg
Kalori yang didapat dari hasil pemanasan di Evaporator sebesar 240 Kjkg e. Kondisi uap sebelum dan sesudah HP-Superheater
-Temperatur IN : 451ºC
-Temperatur OUT : 510ºC
-Tekaanan : 86 Bar
-Enthalpi h
1
: 3280 kJkg -Enthalpi h
2
: 3710 kJkg Maka
Δh = h
2
-h
1
= 3710-3280 = 430 kJkg
Total kalori yang didapat dari hasil pemanasan di LPH dan HPH tersebut adalah =
Δh
LP-EVA
+ Δh
LP-SUP.H
+ Δh
HP-ECO
+ Δh
HP-EVA
+ Δh
HP-SUP..H =
40 kJkg + 30 kJkg + 240 KJkg + 430 KJkg= 990 kJkg
Universitas Sumatera Utara
BAB IV PEMBAHASAN